中国移动基站铁塔标准化设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第,*,页,中国移动基站铁塔标准化,设计,2019年,6,月,14,日,目录,1,项目背景,2,项目进展情况,3,设计文件介绍,4,设计文件使用原则,5,铁塔标准化设计的综合经济效益分析,6,下一步工作安排,2,项目背景,铁塔种类繁多,地面四脚角钢塔、地面四脚钢管塔、地面单管塔、地面拉线塔等,屋面四脚角钢塔、屋面拉线塔、屋面构架、抱杆等。,塔高定义各不相同,有指第一平台高度的,;,有指全塔高度（不含避雷针的高度）的,第一平台到塔顶的高度取值有,1m,（如安徽）、,2m,（如江苏）、,3m,（如山东）、,4m,（如上海）、,5m,（如北京）等多种做法；,各层平台高度差值有,3m,、,4m,、,5m,等多种做法；相同高度、相同风压，单塔用钢量差异很大，高达,50-100%,。,各地的管理水平、技术水平参差不齐，铁塔安装维护管理状况差异很大，铁塔倒塌及雷击安全事故时有发生,3,项目背景,铁塔投资情况（不含基础）,2019,年建设铁塔,18655,座，投资,227172.1,万元；,2019,年建设铁塔,25205,座，投资,292440.3,万元。,为有效贯彻公司领导标准化建设思路，加强管理，有效降低建设成本，提高投资效益，提高工作效率和技术管理水平，对移动通信铁塔进行标准化设计势在必行,4,目录,1,项目背景,2,项目进展情况,3,设计文件介绍,4,设计文件使用原则,5,铁塔标准化设计的综合经济效益分析,6,下一步工作安排,5,项目进展情况,2019,年,1,月,8,日项目启动，,2019,年,1,月,26,日完成七个省公司的调研,2019,年,2,月,14,日完成铁塔标准化初步设计及,11,个省公司参加的会审,2019,年,3,月,22,日完成,15,省公司的基站铁塔工程建设负责人参加的施工图会审,主要对设计文件中塔型选择、平台设置、馈线走线和防雷接地等问题进行了讨论,6,项目进展情况,2019,年,3,月,30,日召开由业内高耸结构权威专家和知名塔厂组成的专家组评审会议,与会的专家有高耸结构规范编制人员同济大学博导马人乐教授、中国广播电影电视设计研究院政府特津专家乐俊旺教授、中国京冶工程技术有限公司建筑设计院院长吴耀华教授以及,4,家知名塔厂技术人员。,专家认为设计文件深度基本达到了施工图要求，使用的各种规范、标准有效，应用的计算软件及选材合理，符合公司总部对该项目的指导原则，达到了“安全、适用、经济、美观”的目标，经过修正、优化，通过试生产后可以满足指导施工的要求。,2019,年,4,月,15,日完成施工图的修改,2019,年,4,月,23,日组织完成全国,31,个省公司的铁塔标准化设计研讨,高耸结构、铁塔基础设计、施工图设计、铁塔（含基础）验收规范、铁塔事故分析等,7,目录,1,项目背景,2,项目进展情况,3,设计文件介绍,设计范围及文件组成,3.1,结构设计,3.2,防雷接地设计,3.3,工艺参数,3.4,制作运输要求,3.5,安装维护要求,3.6,铁塔编号规则,3.7,技术经济指标汇总,3.8,8,本标准化设计范围为所有普通风压地区的落地移动通信普通铁塔地上部分，包括钢结构设计和防雷接地设计，不包括微波塔、屋面塔、景观塔、风压大于,0.6kN/m,的地区、铁塔基础、基站机房设计。,不含微波塔,由于微波塔对变形的要求苛刻：移动通信钢塔桅结构的水平位移限值（顶点位移,/,塔高）为,1/75,，普通塔桅结构,1/100,，微波塔要求则更高为,1/115,；移动通信钢塔桅基础允许脱开面积可为,1/4,，微波塔则不允许脱开。所以微波塔的造价高。并且用量不足,1%,，因此移动通信铁塔需要考虑微波时进行个性设计，不列入标准化设计范畴。,不含屋面塔,原建筑物设计时若未做预留铁塔考虑，建成后便很难安装铁塔，用量也不足,1%,。另外屋面塔设计必须根据所在建筑确定根开及高度等参数，属于个性设计，不列入标准化设计范畴。,不含景观塔,对北京、黑龙江、福建、河南、广东、四川和新疆等,7,公司调研结果表,3.1设计范围,9,明，单管塔可以基本满足市区美化市容的要求，景观塔的需求多用于风景名胜区，这类铁塔建设需要根据当地的自然风貌、人文环境、审美取向进行个性设计，不列入标准化设计范畴。这类铁塔所占比例不足,1%,。,不含风压大于等于,0.6kN/m,的地区,不含近海海面、海岸、湖岸及沙漠地区；不含风压很大的山峰，这些地方建设移动通信铁塔的可能性也较小。覆盖风压,88,。,不含铁塔基础、基站机房设计,我国幅员辽阔，地质条件千差万别，不易归纳整理，因此，本标准化设计未包含基础设计部分，但给出了塔脚对基础的作用力，作为进行基础设计的依据。,基站机房的设计需要结合通信工艺的布局方案、铁塔根开、高度、基础形式、经济造价等诸多因素综合考虑，建议作为配套设计进行。,3.1设计范围,10,3.1设计范围,覆盖塔型,纳入考虑,全集团,31,个省（市、自治区）公司,普遍采用的主流塔型：角钢塔、三管塔、单管塔和拉线塔。由于四管塔技术、经济优势不如三管塔，因此未列入。,2019,年与,2019,年合计,31,省（市、自治区）公司铁塔建设塔型比例,角钢塔,拉线塔,单管塔,三管塔,四管塔,小计,29603,5717,5759,1942,1885,44906,65.90%,12.70%,12.80%,4.30%,4.20%,100.00%,11,3.1设计范围,覆盖塔高,重点覆盖用量最大的,20m,、,30m,、,40m,和,50m,，角钢塔覆盖到,60m,，拉线塔为,20m,和,30m,。,塔高,20,21H25,26H30,31H35,36H40,41H45,46H50,51H55,56H60,61H65,66H80,合计,数量,6733,1994,3332,4100,4526,4129,10415,6480,3700,1950,292,47651,14.1%,4.2%,7.0%,8.6%,9.5%,8.7%,21.9%,13.6%,7.8%,4.1%,0.6%,100.0%,塔高,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,H80,数量,6733,8727,12059,16159,20685,24814,35229,41709,45409,47359,47651,14.1%,18.3%,25.3%,33.9%,43.4%,52.1%,73.9%,87.5%,95.3%,99.4%,100.0%,12,3.1设计范围,覆盖风压,重点覆盖风压,0.55,的地区，可以覆盖全国,88%,的地区。,分档,风压,地区,百分比,0.35,0.3,156,28.3%,44.5%,0.35,89,16.2%,0.45,0.4,86,15.6%,26.3%,0.45,59,10.7%,0.55,0.5,43,7.8%,17.2%,0.55,52,9.4%,0.65,0.6,20,3.6%,6.2%,0.65,14,2.5%,0.75,0.7,6,1.1%,3.1%,0.75,11,2.0%,0.85,0.8,4,0.7%,2.0%,0.85,7,1.3%,0.9,4,0.7%,0.7%,合计,551,100.0%,100.0%,13,3.1设计范围,3.1,设计范围,综上所述，本标准化设计共列入铁塔类型,41,种（见下表）：,序号,风压（,kN/m2,）,塔型,塔 高（,m,）,1,0.35,三管塔,20,30,40,50,2,角钢塔,20,30,40,50,60,3,单管塔,20,30,40,50,4,0.45,三管塔,20,30,40,50,5,角钢塔,20,30,40,50,60,6,单管塔,20,30,40,50,7,0.55,三管塔,20,30,40,50,8,角钢塔,20,30,40,50,60,9,单管塔,20,30,40,50,10,0.35,0.55,拉线塔,20,30,14,3.2结构设计,设计原则,铁塔标准化设计的基本原则确定为“,安全 适用 经济 美观,”,:,安全,系指能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用；,适用,系指在正常使用时具有良好的工作性能，即能满足正常的通信要求、便于维护等；,经济,系指在满足安全、适用要求的前提下，追求制作安装等费用较低；,美观,系指在满足安全、适用、经济要求的前提下，追求线条流畅、与周边环境和谐。,15,3.2结构设计,设计依据,中国移动基站铁塔标准化施工图设计遵循以下标准、规范、规程：,建筑结构可靠度设计统一标准,GB50068-2019,建筑结构荷载规范,GB5009-2019,钢结构设计规范,GB50017-2019,钢结构工程施工工程质量验收规范,GB50205-2019,建筑抗震设计规范,GB50011-2019,高耸结构设计规范,GBJ135-90,钢塔桅结构设计规程,GBJ1-84,建筑钢结构焊接技术规程,JGJ81-2019,移动通信工程钢塔桅结构设计规范,YD 5131-2019,16,3.2结构设计,结构安全等级及设计使用年限,结构的设计基准期为,50,年，设计使用年限为,50,年，结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类。,设计采用的计算程序和方法,三管塔采用同济大学编制的“空间钢结构系统,CAD,软件,3D3SV7.0,塔架功能模块”，按照空间桁架进行有限元计算分析。,角钢塔、拉线塔采用同济大学编制的“塔桅钢结构设计软件,MWT2.0 MAST1.0 SPT1.0”,，按照空间桁架进行有限元计算分析。,单管塔按照悬臂构件进行结构力学计算。,荷载取值,永久荷载,包括结构主材、螺栓、节点板、避雷针、平台、天线、馈线、爬梯等自重。,17,3.2结构设计,可变荷载,包括风荷载、地震作用、雪荷载、裹冰荷载、平台、爬梯检修荷载等。,风荷载,由于移动通信铁塔多建设在乡镇和城市郊区，地面粗糙度按,B,类。,当铁塔截面为四边形时，在风荷载或地震作用下，考虑图,4.5-1,所示两种作用方向。,当铁塔截面为三角形时，在风荷载或地震作用下，考虑图,4.5-2,所示三种作用方向。,18,3.2结构设计,图,4.5-1,四边形铁塔水平荷载工况,图,4.5-2,三角形铁塔水平荷载工况,19,3.2结构设计,地震作用,地震作用应按铁塔所在地的抗震设防基本烈度进行验算。经验算分析，可以满足设防烈度为,9,度要求（铁塔水平控制荷载为风荷载）。,平台活荷载,按,2.0kN/m,考虑；平台栏杆顶部水平荷载按,1.0kN/m,考虑.,裹冰荷载,考虑结构构件、拉索和天线等表面裹冰后所引起的重力荷载及挡风面积增大的影响。根据地域划分：,1,）重裹冰区：大凉山、川东北、川滇、秦岭、湘黔、闽赣等地区，基本裹冰厚度可取,10-30mm,；,2,）轻裹冰区：东北,(,部分,),、华北,(,部分,),、淮河流域等地区，基本裹冰厚度可取,5-10mm,。裹冰还会受地形和局地气候的影响，因此轻裹冰区内可能出现个别地点的重裹冰或无裹冰的情况；同样，重裹冰区内也可能出现个别地点的轻裹冰或超裹冰的情况。,验算分析标明，裹冰荷载组合为非控制组合。,雪荷载,由于平台检修活载一般大于雪荷载，故雪荷载不同时考虑。,20,3.2结构设计,采用材料,表,各种塔型材料规格,塔型,塔柱材料,其他构件,材料,塔柱螺栓,其他螺栓,备 注,三管塔,Q345B,Q235B,8.8,级高强螺栓,4.8,级普通螺栓,塔柱材料为直缝卷焊钢管,角钢塔,Q345B,Q235B,6.8,级普通螺栓,4.8,级普通螺栓,单管塔,Q345B,Q235B,8.8,级高强螺栓,4.8,级普通螺栓,内法兰和底法兰材料为,Q345B,拉线塔,Q345B,Q235B,6.8,级普通螺栓,4.8,级普通螺栓,塔柱材料为直缝卷焊钢管,21,3.3防雷接地设计,设计依据,中国移动基站铁塔标准化施工图设计遵循以下标准、规范、规程,：,通信局（站）防雷与接地工程设计规范,YD5098-2019,中国移动通信基站防雷系统管理规定,（